有机化学 ›› 2023, Vol. 43 ›› Issue (9): 3089-3097.DOI: 10.6023/cjoc202303023 上一篇 下一篇
综述与进展
收稿日期:
2023-03-16
修回日期:
2023-04-23
发布日期:
2023-05-11
基金资助:
Haoruo Shangguana, Ping Huangb, Zhenya Daia(), Ping Wangb()
Received:
2023-03-16
Revised:
2023-04-23
Published:
2023-05-11
Contact:
E-mail: Supported by:
文章分享
自然化学连接(Native chemical ligation, NCL)是蛋白质化学合成中里程碑式的重要反应. 在温和的中性水相缓冲液中, 通过自然化学连接可以将N端为半胱氨酸的多肽与C端为硫酯的多肽连接合成带有修饰的蛋白质. 天然蛋白质的半胱氨酸丰度仅为1.7%, 导致难以找到合适的半胱氨酸反应位点, 阻碍了NCL的广泛应用. “自然化学连接-脱硫”的策略首次将连接位点拓展到丙氨酸, 启发了化学家们通过不同类型的β-巯基氨基酸来介导NCL反应, 随后通过脱硫反应可以得到天然多肽序列, 为蛋白质的合成提供更多选择. 近年来, 多个课题组完成了β-巯基苯丙氨酸、亮氨酸、精氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、赖氨酸、甲硫氨酸、色氨酸、谷氨酸和谷氨酰胺的合成, 并应用NCL-脱硫策略合成蛋白质. 将对上述β-巯基氨基酸合成与应用予以综述.
上官豪若, 黄平, 戴振亚, 王平. β-巯基氨基酸的合成与应用[J]. 有机化学, 2023, 43(9): 3089-3097.
Haoruo Shangguan, Ping Huang, Zhenya Dai, Ping Wang. Synthesis and Application of β-Thiolated Amino Acids[J]. Chinese Journal of Organic Chemistry, 2023, 43(9): 3089-3097.
[1] |
Dawson P. E.; Muir T. W.; Clark-Lewis I.; Kent S. B. H. Science 1994, 266, 776.
pmid: 7973629 |
[2] |
McCaldon P.; Argos P. Proteins 1988, 4, 99.
pmid: 3227018 |
[3] |
Yan L. Z.; Dawson P. E. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 526.
pmid: 11456564 |
[4] |
Wan Q.; Danishefsky S. J. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 9248.
doi: 10.1002/(ISSN)1521-3773 |
[5] |
Guan I.; Williams K.; Liu J. S. T.; Liu X.-Y. Front. Chem. 2022, 9, 826764.
doi: 10.3389/fchem.2021.826764 |
[6] |
Wong C. T. T.; Tung C.-L.; Li X.-C. Mol. BioSyst. 2013, 9, 826.
doi: 10.1039/c2mb25437a |
[7] |
He Q.-Q.; Fang G.-M.; Liu L. Chin. Chem. Lett. 2013, 24, 265.
doi: 10.1016/j.cclet.2013.03.013 |
[8] |
Wang S.-Y.; Thopate Y. A.; Zhou Q.-Q.; Wang P. Chin. J. Chem. 2019, 37, 1181.
doi: 10.1002/cjoc.v37.11 |
[9] |
Morishita Y.; Kaino T.; Okamoto R.; Izumi M.; Kajihara Y. Tetrahedron Lett. 2015, 56, 6565.
|
[10] |
Tam J. P.; Yu Q.-T. Biopolymers 1998, 46, 319.
pmid: 9754028 |
[11] |
Easton C. J.; Hutton C. A.; Tan E. W.; Tiekink E. R. T. Tetrahedron Lett. 1990, 31, 7059.
doi: 10.1016/S0040-4039(00)97242-3 |
[12] |
Crich D.; Banerjee A. J. Org. Chem. 2006, 71, 7106.
doi: 10.1021/jo061159i |
[13] |
Crich D.; Banerjee A. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 10064.
doi: 10.1021/ja072804l |
[14] |
Merrifield R. B. J. Am. Chem. Soc. 1963, 85, 2149.
doi: 10.1021/ja00897a025 |
[15] |
Back T. G.; Baron D. L.; Yang K.-X. J. Org. Chem. 1993, 58, 2407.
doi: 10.1021/jo00061a011 |
[16] |
Malins L. R.; Giltrap A. M.; Dowman L. J.; Payne R. J. Org. Lett. 2015, 17, 2070.
doi: 10.1021/acs.orglett.5b00597 pmid: 25860301 |
[17] |
Passiniemi M.; Koskinen A. M. Beilstein J. Org. Chem. 2013, 9, 2641.
doi: 10.3762/bjoc.9.300 pmid: 24367429 |
[18] |
Thompson R. E.; Liu X.-Y.; Alonso-Garcia N.; Pereira P. J. B.; Jolliffe K. A.; Payne R. J. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 8161.
doi: 10.1021/ja502806r pmid: 24873761 |
[19] |
Mirabeau O.; Perlas E.; Severini C.; Audero E.; Gascuel O.; Possenti R.; Birney E.; Rosenthal N.; Gross C. Genome Res. 2007, 17, 320.
doi: 10.1101/gr.5755407 pmid: 17284679 |
[20] |
Narayan R. S.; VanNieuwenhze M. S. Org. Lett. 2005, 7, 2655.
pmid: 15957914 |
[21] |
Harpaz Z.; Siman P.; Kumar K. S. A.; Brik A. ChemBioChem 2010, 11, 1232.
doi: 10.1002/cbic.201000168 pmid: 20437446 |
[22] |
Hetzer C.; Dormeyer W.; Schnolzer M.; Ott M. Microbes Infect. 2005, 7, 1364.
doi: 10.1016/j.micinf.2005.06.003 |
[23] |
Tan Z.-P.; Shang S.-Y.; Danishefsky S. J. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 9500.
doi: 10.1002/anie.201005513 |
[24] |
Malins L. R.; Cergol K. M.; Payne R. J. ChemBioChem 2013, 14, 559.
doi: 10.1002/cbic.201300049 pmid: 23426906 |
[25] |
Garner P.; Park J. M. J. Org. Chem. 1987, 52, 2361.
doi: 10.1021/jo00388a004 |
[26] |
Huang H.; Greenberg M. M. J. Org. Chem. 2008, 73, 2695.
doi: 10.1021/jo702614p |
[27] |
Chen X.; Tureček F. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 12520.
doi: 10.1021/ja063676o |
[28] |
Thompson R. E.; Chan B.; Radom L.; Jolliffe K. A.; Payne R. J. Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 9723.
doi: 10.1002/anie.201304793 pmid: 23893778 |
[29] |
Shibata N.; Baldwin J. E.; Jacobs A.; Wood M. E. Tetrahedron Lett. 1996, 52, 12839.
doi: 10.1016/0040-4020(96)00765-X |
[30] |
Hauptmann H.; Berl H. J. Am. Chem. Soc. 1955, 77, 704.
doi: 10.1021/ja01608a047 |
[31] |
Guan X.-Y.; Drake M. R.; Tan Z.-P. Org. Lett. 2013, 15, 6128.
doi: 10.1021/ol402984r |
[32] |
Nonaka N.; Farr S. A.; Kageyama H.; Shioda S.; Banks W. A. J. Pharmacol. Exp. Ther 2008, 325, 513.
doi: 10.1124/jpet.107.132381 pmid: 18270319 |
[33] |
Sayers J.; Thompson R. E.; Perry K. J.; Malins L. R.; Payne R. J. Org. Lett. 2015, 17, 4902.
doi: 10.1021/acs.orglett.5b02468 |
[34] |
Dao Y.-K.; Han L.; Wang H.-X.; Dong S.-W. Org. Lett. 2019, 21, 3265.
doi: 10.1021/acs.orglett.9b00980 |
[35] |
Zhang X.; King-Smith E.; Renata H. Angew. Chem., Int. Ed. 2018, 57, 5037.
doi: 10.1002/anie.201801165 pmid: 29481729 |
[36] |
Pan Y. C.; Stern A. S.; Familletti P. C.; Khan F. R.; Chizzonite R. Eur. J. Biochem. 1987, 166, 145.
pmid: 3109913 |
[37] |
Yin H.-L.; Zheng M.-J.; Chen H.; Wang S.-Y.; Zhou Q.-Q.; Zhang Q.; Wang P. J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 14201.
doi: 10.1021/jacs.0c04994 |
[38] |
Jeanguenat A.; Seebach D. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1 1991, 2291.
|
[39] |
Zheng M.-J.; Yin H.-L.; Wang S.-Y.; Wang P. Synthesis 2022, 54, 4592.
doi: 10.1055/a-1874-4829 |
[40] |
Li H.-X.; Zhang J.; An C.; Dong S.-W. J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 2846.
doi: 10.1021/jacs.0c12448 |
[41] |
Zhao J.; Liu J.-Z.; Liu X.-L.; Ye F.-R.; Wang S.-Y.; Wang P. Tetrahedron Lett. 2022, 104, 154024.
doi: 10.1016/j.tetlet.2022.154024 |
[42] |
Wang S.-Y.; Zhou Q.-Q.; Li Y.-X.; Wei B.-C.; Liu X.-L.; Zhao J.; Ye F.-R.; Zhou Z. N.; Ding B.; Wang P. J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 1232.
doi: 10.1021/jacs.1c10324 |
[43] |
Sun Z.-Q.; Li X.-C. Chin. J. Chem. 2021, 39, 2795.
doi: 10.1002/cjoc.v39.10 |
[44] |
Li Y.-X.; Liu J.-Z.; Zhou Q.-Q.; Zhao J.; Wang P. Chin. J. Chem. 2021, 39, 1861.
doi: 10.1002/cjoc.v39.7 |
[45] |
Dao Y.-K.; Wang B.; Dong W.-D.; Zhang J.; Zhong C.; Zhang Z.-L.; Dong S.-W. Chin. J. Chem. 2021, 39, 2509.
doi: 10.1002/cjoc.v39.9 |
[46] |
Chen Y.; Qin W.; Wang C. Chin. J. Chem. 2022, 40, 628.
doi: 10.1002/cjoc.v40.5 |
[1] | 管超建, 王涛, 王君, 李宜明. 多肽酰肼法合成翻译后修饰物蛋白NEDD8[J]. 有机化学, 2016, 36(11): 2763-2768. |
[2] | 赵地顺, 李俊盼, 张娟, 任培兵, 葛京京, 任腾杰, 崔云. 季铵盐类金属基离子液体对燃料油萃取脱硫性能研究[J]. 有机化学, 2014, 34(7): 1462-1468. |
[3] | 陈晨晨, 李思践, 陈轶群, 许华建, 李宜明. 多肽酰肼法合成Nesiritide[J]. 有机化学, 2014, 34(7): 1452-1457. |
[4] | 司岩岩, 郭叶, 李海燕, 孙浩源, 方葛敏. 骨架环肽的化学合成研究进展[J]. 有机化学, 2014, 34(3): 450-460. |
[5] | PANUNZIO, Mauro,BANDINI, Elisa,D'AURIZIO, Anto-nioMARTELLI, Giorgio,TAMANINI, Emiliano肖尚友,夏之宁c. Raney镍催化下生物活性化合物的微波辅助脱硫反应[J]. 有机化学, 2008, 28(01): 60-64. |
[6] | 李焰,陈祖兴,石从云. 酶促法还原β-酮砜合成粉蠹虫性信息素[J]. 有机化学, 2000, 20(3): 388-390. |
[7] | 李焰,黄锦霞,方国苏,陈祖兴,徐章煌. (-)-莰烷磺内酰胺法合成(S)和(R)切叶蚁警界信息素[J]. 有机化学, 1997, 17(5): 438-441. |
[8] | 李焰,徐章煌,黄锦霞,陈祖兴,高明章. 手性亚砜法合成粉 虫性信息素[J]. 有机化学, 1995, 15(5): 542-545. |
[9] | 刘云山,贝浼智. SmI~2 引发异腈酸酯和异硫腈酸酯的反应[J]. 有机化学, 1994, 14(1): 34-38. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||